一种多模型光伏电池同步辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种多模型光伏电池同步辨识方法，包括：获取光伏电池的电压电流数据；构建多模型光伏电池，其中包括单二极管光伏电池等效电路模型

【技术实现步骤摘要】
一种多模型光伏电池同步辨识方法


[0001]本专利技术属于光伏电池参数辨识领域，具体涉及一种多模型光伏电池同步辨识方法
。

技术介绍

[0002]为了解决气候变化
、
环境污染和传统化石燃料消耗等问题，近年来可再生能源的使用越来越受到关注
。
在可再生能源中，太阳能因其广泛的可用性和清洁度而被认为是最有前途的可再生能源之一
。
它被转换为电力，并通过光伏
(PV)
系统供电
。
然而，光伏系统通常在恶劣的室外环境中运行，其光伏阵列容易退化，这大大影响了太阳能的利用效率
。
因此，为了控制和优化光伏系统，使用基于测量电流
‑
电压数据的精确模型来评估光伏阵列在运行中的实际行为是非常重要的
。
目前已广泛采用单二极管和双二极管两种型号
。
估算这些
PV
模型的相应参数值是准确建立模型的关键
。
因此，光伏参数辨识的准确性对光伏发电和低碳技术的发展具有重要作用
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多模型光伏电池同步辨识方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤1：获取光伏
PV
电池的电压电流数据，包括不同工况下的多组电流电压数据；步骤2：构建多模型光伏电池等效电路模型，其中包括单二极管光伏电池等效电路模型
SDM
，双二极管光伏电池等效电路模型
DDM
和四二极管等效电路模型
FDM
，并确定其中的待辨识参数；步骤3：对于建立的多模型光伏电池确立其目标函数，所述目标函数为光伏电池的模型输出电压和实际电压之间的均方根误差，并确定目标函数的约束条件；步骤4：通过改进的混沌博弈算法即
CGO
算法对多模型光伏电池参数进行同步辨识，所述改进的
CGO
算法，在搜索过程中加强粒子的选择，增加三种新的搜索策略集成，包括三种不同的搜索策略：水母进化策略
、
合作狩猎策略和轮盘赌策略；步骤5：输出改进的
CGO
算法辨识多模型光伏电池的参数结果，多组结果以供技术人员采用相应参数使光伏电池更精确
。2.
根据权利要求1所述的一种多模型光伏电池同步辨识方法，其特征在于，所述多模型光伏电池等效电路模型包括以下步骤：单二极管光伏电池等效电路模型
SDM
由光源
、
二极管
D、
并联电阻和分压电阻组成，根据基尔霍夫定律，电池输出电流的表达式为：其中，
I
D
和
I0分别为模型中流过二极管的饱和电流和反向电流；
I
L
为光伏电池的实际输出电流，
U
L
为
PV
电池的实际输出电压；
N
是二极管的理想因数，其值由系统元件结构和材料决定；
q
是电子电荷；
k
为波茨曼系数；
T
为光伏电池在工作状态下的绝对温度；将上述公式与
Kirchhoff
定律结合，得
SDM
的电流
‑
电压
(I
‑
V)
特性表达式为：其中，
I
ph
和
I
sh
分别为
SDM
模型光电效应产生的电流和通过并联电阻
R
sh
的电流；
R
S
和
R
sh
分别为模型上的分压电阻和并联电阻；
SDM
需要识别的参数有5个，分别是
I
ph
、I0、N、R
sh
和
R
S
，记此5个参数构成的向量为
x
；双二极管光伏电池等效电路模型
DDM
由光源
、
二极管
D1
和
D2、
并联电阻和分压电阻组成，根据基尔霍夫定律，电池输出电流的表达式为：
I
＝
I
ph
‑
I
sd1
‑
I
sd2
‑
I
sh
其中
I
为电池输出电流；
I
ph
为光生电流；
I
sd1
、I
sd2
分别为第一分流二极管
、
第二分流二极管的电流；
I
sh
是并联电阻的电流；第一和第二分流二极管的电流由肖克利方程求得，第一分流二极管和第二分流二极管的电流表达式如下所示：的电流表达式如下所示：
式中，
I
L1
和
I
L2
分别为二极管
D1
和
D2
的饱和电流，
N1和
N2为两个二极管的理想因数，
q
是电子电荷；
k
为波茨曼系数；
T
为光伏电池在工作状态下的绝对温度；并联电阻的电流表达式如下所示：其中
U
L
为光伏电池的输出电压；
R
sh
为光伏电池的并联二极管的并联电阻；
R
S
为光伏电池的分压电阻；根据上式，
DDM
的
I
计算为
:DDM
需要识别的参数有7个，分别是
I
ph
、I
sd1
、I
sd2
、N1、N2、R
sh
和
R
S
，记此7个参数构成的向量为
y
；类似与双二极管电流计算表达式，四二极管电流计算表达式为：式中包含的待定参数为
I
ph
、I
sdi
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘千龙，王宇涵，宋世豪，张昭，张楚，彭甜，张新荣，张越，索雷明，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：